Un isótopo nucleogénico , o nucleido , es aquel que se produce por una reacción nuclear terrestre natural , distinta a una reacción que comienza con rayos cósmicos (estos últimos nucleidos por convención se denominan con el término diferente cosmogénico ). La reacción nuclear que produce nucleidos nucleogénicos suele ser la interacción con una partícula alfa o la captura de neutrones de fisión o térmicos . Algunos isótopos nucleogénicos son estables y otros son radiactivos.
Un ejemplo de un nucleido nucleogénico es el neón-21 producido a partir del neón-20 que absorbe un neutrón térmico (aunque algo de neón-21 también es primordial). [1] Otras reacciones nucleogénicas que producen isótopos pesados de neón son las reacciones de captura de neutrones rápidos, emisión alfa), que comienzan con magnesio-24 y magnesio-25, respectivamente. [2] La fuente de los neutrones en estas reacciones son a menudo neutrones secundarios producidos por la radiación alfa del uranio y el torio naturales en la roca.
Debido a que los isótopos nucleogénicos se han producido después del nacimiento del sistema solar (y los eventos nucleosintéticos que lo precedieron), los isótopos nucleogénicos, por definición, no son nucleidos primordiales . Sin embargo, los isótopos nucleogénicos no deben confundirse con nucleidos radiogénicos mucho más comunes que también son más jóvenes que los nucleidos primordiales, pero que surgen como isótopos hijos simples de la desintegración radiactiva . Los isótopos nucleogénicos, como se señaló, son el resultado de una reacción nuclear más complicada, aunque dichas reacciones pueden comenzar con un evento de desintegración radiactiva.
Las partículas alfa que producen reacciones nucleogénicas provienen de emisores naturales de partículas alfa en las cadenas de desintegración del uranio y el torio. Los neutrones para producir nucleidos nucleogénicos pueden producirse mediante varios procesos, pero debido a la corta vida media de los neutrones libres, todas estas reacciones ocurren en la Tierra. Entre las más comunes se encuentran la producción de neutrones por espalación de rayos cósmicos a partir de elementos cercanos a la superficie de la Tierra. La emisión alfa producida por algunas desintegraciones radiactivas también produce neutrones por eliminación por espalación de isótopos ricos en neutrones, como la reacción de partículas alfa con oxígeno-18 . Los neutrones también se producen por emisión de neutrones (una forma de desintegración radiactiva en algunos nucleidos ricos en neutrones) y fisión espontánea de isótopos fisionables en la Tierra (particularmente uranio-235 ).
La nucleogénesis (también conocida como nucleosíntesis ) es un fenómeno general que se asocia generalmente con la producción de nucleidos en el Big Bang o en las estrellas, mediante reacciones nucleares. Algunas de estas reacciones neutrónicas (como el proceso r y el proceso s ) implican la absorción por los núcleos atómicos de neutrones de alta temperatura (alta energía) de la estrella. Estos procesos producen la mayoría de los elementos químicos del universo más pesados que el circonio (elemento 40), porque los procesos de fusión nuclear se vuelven cada vez más ineficientes y poco probables para elementos más pesados que este. Por convención, estos elementos más pesados producidos en abundancia elemental normal no se denominan "nucleogénicos". En cambio, este término se reserva para los nucleidos (isótopos) producidos en la Tierra a partir de reacciones nucleares naturales.
Además, el término "nucleogénico" por convención excluye los radionucleidos producidos artificialmente , por ejemplo el tritio , muchos de los cuales se producen en grandes cantidades mediante procesos artificiales similares, pero utilizando el abundante flujo de neutrones producido por los reactores nucleares convencionales .